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LED發展前景與現狀


此文發表於《LED照明與顯示》2011年第2期

自2005年起,工業和信息化部便開始了半導體照明行業標準的製定工作。今年1月份,發布了《半導體光電子器件功率發光二極管空白詳細規範》等共9項標準,對LED照明燈具生產到銷售整個環節進行規範。LED燈憑借其在節能、使用壽命、發光亮度等方麵的巨大優勢,被譽為繼白熾燈、鹵素燈、熒光燈之後的第四代光源。在汽車照明、景觀照明、道路照明、礦山作業等領域有著廣泛的應用。正是看到了LED燈的廣闊前景,近年來,我國LED企業數量呈幾何層級增長。相關數據表明,目前,我國LED企業已突破3000家,我國已成為全球最大的LED節能燈生產國。

在參與LED照明產品的研發到生產的過稱中,我們曆經3年之久,經過無數的展覽會和實地考察,對產品和行業內的一些情況有了一些了解,從大功率LED路燈開始一直做到小功率的室內照明燈,部分產品性能達到比較理想的程度。同時對LED產業有了一些粗淺認識,對行業的現狀和發展做個初探,以共同促進行業的發展。

一、LED發光二極管

LED作為固態的半導體發光器件,是一種能夠將電能轉化為可見光的元件,它改變了白熾燈鎢絲發光、節能燈三基色粉發光的原理,采用電場發光,固態封裝。發光二極管主要是由III-V族化合物,如GaAs(砷化镓)、GaP(磷化镓)、GaAsP(磷砷化镓)等半導體製成的構成。

二、LED發光二極管的曆史:

LED發光二極管最早進入中國是在1978年,在進口的錄音機上用於顯示音量的大小,收藏的幾隻紅色直徑3mm樣品,現在成了古董了。1994年前有紅、黃、黃綠幾種顏色,沒有藍色、綠色、白色。1994年日本日亞公司的中村先生,采用了被人們放棄的一個方案,在實驗室做出了藍光LED發光二極管,高亮度的綠光LED發光二極管於1998年底進入市場,LED基本顏色全部完成,應用在城市交通信號燈上麵,獲得成功。2000年以後的發展史,大家都比較清楚。普遍使用的小功率貼片LED發光二極管,代表是3528,5050、3020等,主要用在室內照明,大功率代表是1W發光二極管,幾十到幾百瓦集成的LED、主要用在室外照明。

三、LED照明存在的問題:

1、國內企業沒有核心技術

LED行業的上遊的芯片絕大部分核心專利被國外的廠商所掌握,隨工藝、數量增長、采用更大尺寸晶圓片,每年成本以20%速度降低,光效也以20%的速度提升。雙重作用下,LED照明燈具的成本在逐年下降,但還沒有到市場能夠完全接受的程度。

2、燈具外觀

結構設計在燈具總成本中大概占20%,,如何創新、設計更合理是需要研究的課題。

3、LED應用產品散熱難

散熱成本維持在總成本的20%以下,一是導熱,LED芯片與外散熱器件路徑越短越好,二是散熱,熱阻越小越好,要有足夠的散熱傳導路徑。這部分對於絕大多數企業還是問題,尤其是120瓦以上的大功率照明燈具。

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